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浮沉子原理.doc


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浮沉子实验用以演示液体浮力、气体具有可压缩性以及液体对压强的传递的仪器。它是法国科学家笛卡尔(1596—1650)所创造。它是玻璃制的小瓶体,其下端开有小孔,水可通过小孔进出瓶体。把它放入高贮水筒中,并使之浮在水面上。用薄橡皮膜把筒口蒙住并扎紧,用手按橡皮膜,筒内的水和空气是在密闭的容器内。根据帕斯卡定律,当空气被压缩时,将压强传递给水,水被压入瓶体中,将瓶体中的空气压缩,这时浮沉子里进入一些水,它的重力增加,大于它受到的浮力,就向下沉。手离开橡皮膜,筒内水面上的空气体积增大,压强减小,浮沉子里面被压缩的空气把水压出来,此时浮沉子的重力小于它所受的浮力,因此它就向上浮。当手对橡皮膜施加的压力适当时,浮沉子便悬浮在水中的任意深度上。浮沉子的浮沉是在外加压强作用下,靠改变它的重力来实现的(体积不变)。潜水艇与浮沉子升降道理相同。浮沉子实验形式多样。一般都是通过外部压强的变化,改变浮沉子内部气体的体积,从而达到控制其沉浮的目的。制作浮沉子要掌握两个要点:第一,浮沉子内部必须有一定量的气体(因固体、液体的体积不易随压强的变化而变化);第二,要控制好整个浮沉子的平均密度,使外界压强较小时,整个浮沉子的平均密度稍稍小于周围液体的密度。帕斯卡定律内容:密闭液体上的压强,能够大小不变地向各个方向传递。根据静压力基本方程(p=p0+ρgh),盛放在密闭容器内的液体,其外加压强p0发生变化时,只要液体仍保持其原来的静止状态不变,液体中任一点的压强均将发生同样大小的变化。这就是说,在密闭容器内,施加于静止液体上的压强将以等值同时传到各点。这就是静压传递原理或称帕斯卡原理。帕斯卡定律是流体力学中,由于液体的流动性,封闭容器中的静止流体的某一部分发生的压强变化,将大小不变地向各个方向传递。帕斯卡首先阐述了此定律。压强等于作用压力除以受力面积。根据帕斯卡定律,在水力系统中的一个活塞上施加一定的压强,必将在另一个活塞上产生相同的压强增量。如果第二个活塞的面积是第一个活塞的面积的10倍,那么作用于第二个活塞上的力将增大为第一个活塞的10倍,而两个活塞上的压强仍然相等。这一定律是法国数学家、物理学家、哲学家布莱士·帕斯卡首先提出的。这个定律在生产技术中有很重要的应用,液压机就是帕斯卡原理的实例。它具有多种用途,如液压制动等。帕斯卡还发现静止流体中任一点的压强各向相等,即该点在通过它的所有平面上的压强都相等。这一事实也称作帕斯卡原理。可用公式表示为:P1=P2即F1÷S1=F2÷S2浮沉子帕斯卡定律制作方法器材1000ml透明有盖塑料瓶,中号滴管等。操作(1)在滴管中吸入适量的水,使其恰好能浮在水面上(用手轻点滴管的橡皮头,滴管即会沉入水中,后又缓缓浮上。(2)塑料瓶装满水后将滴管放入,然后盖紧瓶盖(尽量做到不漏气)。(3)用力挤压塑料瓶,可看到滴管下沉。撤去压力,可看到滴管上浮。用力得当,可使滴管停止在水中某一位置。注意瓶中水尽量装得满一些,残留的气体越少,实验效果越好。浮沉子的巧制妙用装置图:废饮料瓶内水面浮一小玻璃药瓶,如下图   特点:我自制的浮沉子选用如图形状的饮料瓶,材料易得不花钱;组装容易;且能进行多种实验。实验现象新奇明显,趣味性强,实验效果良好。     用途:“浮沉子”在初中物理实验教学中,用于探索或验证物体的浮沉条件

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  • 上传人cjl201702
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  • 时间2019-08-18